同步開槽鋪塑一體的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種同步開槽鋪塑一體機，其包括行走履帶、為同步開槽鋪塑一體機提供動力的液壓系統(tǒng)、開槽機構及鋪塑機構，開槽機構包括鉆桿、液壓臂、注漿系統(tǒng)及排砂系統(tǒng)。本實用新型的同步開槽鋪塑一體機可以實現(xiàn)水平方向上的全斷面連續(xù)成槽及鋪塑施工，且開槽的有效寬度可控，克服了現(xiàn)有設備施工在有限的施工場地中開槽、鋪塑相互分離，初始開槽段無法鋪塑以及鋪塑接頭多、施工質(zhì)量不易得到保證等技術特點，特別適用于具有深厚砂層、夾砂層或者雜填土場地的深層側(cè)向密封。
【專利說明】同步開槽鋪塑一體機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及施工機械，尤其涉及用于軟基的真空排水固結(jié)施工的開槽、鋪塑
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]近年來，真空預壓排水固結(jié)法作為一種經(jīng)濟、有效的軟基處理方法，在圍海造陸工程中得到廣泛應用。常規(guī)的真空預壓深層側(cè)向密封技術主要采用泥漿攪拌墻技術，其密封機理是:泥漿攪拌墻的土性為淤泥混砂，通過淤泥和砂的按比例拌合，顆粒進行重新組合，黏粒充填到砂之間的空隙，形成顆粒較不均勻、級配良好的土，大大降低了砂層的滲透系數(shù)，切斷了加固區(qū)內(nèi)外的透水(氣)層的聯(lián)系，使墻體滿足真空預壓側(cè)向密封性的需要。
[0003]然而，部分沿海地區(qū)利用吹填或回填砂進行圍海造陸，形成下臥軟土層、上覆較厚砂層的特殊地層條件，或是自然形成土層中存在深厚夾砂層。由于上述強透水(氣)砂層的存在，開始抽真空后，出現(xiàn)液相滲流，滲流加速，墻體內(nèi)細顆粒易被帶走，此時攪拌墻體的持久抗?jié)B能力降低，進而影響真空預壓加固效果。
[0004]針對上述深層側(cè)向密封技術的難題，有必要研發(fā)出更佳的利于真空預壓深層側(cè)向密封施工的設備及方法。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種適用于真空預壓深層側(cè)向密封施工的設備。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:同步開槽鋪塑一體機，其包括行走履帶、為同步開槽鋪塑一體機提供動力的液壓系統(tǒng)、開槽機構及鋪塑機構，
[0007]所述開槽機構包括一鉆桿，及
[0008]一液壓臂，所述液壓臂一端鉸接于鉆桿另一端鉸接于液壓系統(tǒng)，所述液壓臂控制鉆桿的升降高度及俯仰角度，及
[0009]注漿系統(tǒng)，所述注漿系統(tǒng)包括設置于鉆桿頭部的注漿口、輸漿泵和連接于注漿口與注漿泵之間的輸漿管，及
[0010]排砂系統(tǒng)，所述排砂系統(tǒng)包括抽漿泵及抽砂管；
[0011 ] 所述鋪塑結(jié)構包括鋪塑卷筒、雙齒輪傳動裝置、卷筒升降電機及鋪塑電機，所述雙齒輪傳動裝置左右對稱地設置于鋪塑卷筒兩側(cè)，鋪塑卷筒固定連接于一定位架且鋪塑卷筒裝設有土工防滲膜卷，定位架的兩端分別固定連接于兩側(cè)齒輪傳動裝置的齒條，所述卷筒升降電機驅(qū)動左右兩側(cè)的雙齒輪傳動裝置中的主動輪相向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使鋪塑卷筒豎直地上升或下降；所述鋪塑電機驅(qū)動鋪塑卷筒旋轉(zhuǎn)從而使土工防滲膜從鋪塑卷筒向外舒展開來。
[0012]優(yōu)選地，所述鋪塑驅(qū)動電機為液壓馬達，通過液壓管與所述液壓系統(tǒng)相連。
[0013]進一步具體地來說，所述同步開槽鋪塑一體機包括一機架，機架上設置有用于固定雙齒輪裝置的桁架。
[0014]作為一種具體的做法，所述抽砂管固定于一橫桿，所述橫桿固定連接于所述桁架。
[0015]所述鉆桿為螺旋形的旋挖鉆桿。
[0016]優(yōu)選地，所述鋪塑卷筒為中空圓筒，土工防滲膜卷繞收納于圓筒內(nèi)腔，圓筒筒壁開設有供土工防滲膜從圓筒內(nèi)腔向外舒展出來的狹槽，土工防滲膜的起始端具有一膜起始端固定桿。
[0017]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0018](I)該同步開槽鋪塑一體機可實現(xiàn)水平方向上的全斷面連續(xù)成槽及鋪塑施工，且開槽的有效寬度可控，克服了現(xiàn)有設備施工在有限的施工場地中開槽、鋪塑相互分離，初始開槽段無法鋪塑以及鋪塑接頭多、施工質(zhì)量不易得到保證等技術特點，特別適用于具有深厚砂層、夾砂層或者雜填土場地的深層側(cè)向密封。
[0019](2)具有密封效果好，運行平穩(wěn)可靠度高等特點，以及連續(xù)開槽、一次鋪塑可穿透下臥透水透氣層，滿足地基處理深度要求等優(yōu)點。
[0020](3)應用范圍廣，施工成本造價低，施工速度快，操縱方便、自動化程度較高、工期短等，具有較高的工程應用價值和社會經(jīng)濟意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1a是本實用新型中同步開槽鋪塑裝置立面結(jié)構示意圖，其中鋪塑卷筒處于收縮狀態(tài)；圖1b是是本實用新型中同步開槽鋪塑裝置立面結(jié)構示意圖，其中鋪塑卷筒處于下插狀態(tài)；
[0022]圖2是圖1所示裝置鋪塑操作的俯視示意圖；
[0023]圖3是鋪塑機構的結(jié)構示意圖。
[0024]圖1中:1行走履帶，2牽引鋼絲，3卷筒升降電機，4單軸鋪塑卷筒，4.1定位架，5雙齒輪傳動裝置，6鋪塑電機，7桁架，8排砂管，9螺旋鉆桿，10注漿口，11行走電機，12輸漿管，13液壓臂，14防滲卷膜。
【具體實施方式】
[0025]如圖1?2所示，為本實用新型的用于深層側(cè)向密封施工的開槽鋪塑一體機，主要包括機架、行走履帶1、液壓系統(tǒng)、開槽機構及鋪塑機構。
[0026]機架用于固定及支承各部件，機架上還設置有桁架7。
[0027]所述液壓系統(tǒng)為同步開槽鋪塑一體機提供液壓動力，例如為開槽機構的升降及改變角度提供動力、為鋪塑機構的升降及鋪塑操作提供動力，還可以為整機的行走提供動力。
[0028]所述開槽機構包括螺旋鉆桿9，液壓臂13、注漿系統(tǒng)和排砂系統(tǒng)。液壓臂13 —端鉸接于螺旋鉆桿9另一端鉸接于液壓系統(tǒng)的活塞桿，通過活塞桿的伸縮，改變液壓臂13的俯仰角度從而改變螺旋鉆桿9的升降高度及俯仰角度。螺旋鉆桿9的兩側(cè)配有圓形或方形滑道作為動力頭14，動力頭可沿滑道上下滑動且可拆卸。動力頭下采用螺口與螺旋鉆桿連接。通過動力頭可實現(xiàn)螺旋鉆桿的豎向行進，整機的行走帶動螺旋鉆桿的水平向運動。注漿系統(tǒng)包括設置于螺旋鉆桿頭部的注漿口 10、輸漿泵和連接于注漿口 10與注漿泵之間的輸衆(zhòng)管12。排砂系統(tǒng)包括抽衆(zhòng)泵(圖中未不出)及抽砂管8。抽砂管8固定于一橫桿,該橫桿固定連接于桁架7。
[0029]所述鋪塑結(jié)構包括鋪塑卷筒4、雙齒輪傳動裝置5、卷筒升降電機3及鋪塑電機6。雙齒輪傳動裝置5固定于桁架7兩側(cè)，其由兩組鏈傳動裝置構成，每組鏈傳動裝置包括主動輪、被動輪和傳動齒條。兩組鏈傳動裝置左右對稱地設置于鋪塑卷筒4的兩側(cè)。每組鏈傳動裝置包括有主動齒輪、被動齒輪和傳動齒條，其中主動齒輪分別固定于祐1架7的底部,被動齒輪分別固定于桁架7的頂部且與傳動齒條相嚙合。鋪塑卷筒4固定連接于一定位架4.1，定位架4.1的兩端分別固定連接于兩側(cè)齒輪傳動裝置的齒條。卷筒升降電機3驅(qū)動兩組鏈傳動裝置中的主動輪向雙反方向同步轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使鋪塑卷筒平穩(wěn)豎直地上升或下降。所述鋪塑卷筒為中空圓筒，土工防滲膜卷繞收納于圓筒內(nèi)腔，圓筒筒壁開設有供土工防滲膜從圓筒內(nèi)腔向外舒展出來的狹槽，土工防滲膜的起始端具有一膜起始端固定桿。當膜起始端固定桿固定插于土體中后，行走履帶一邊行走，鋪塑電機6 —邊驅(qū)動鋪塑卷筒內(nèi)軸轉(zhuǎn)動，從而使鋪塑卷筒旋轉(zhuǎn)，土工防滲膜從鋪塑卷筒外表面舒展開來。
[0030]卷筒升降馬達3為液壓驅(qū)動馬達，固定于桁架7的底部。卷筒升降馬達3的主油管和回油管分別與液壓系統(tǒng)油缸的進出油管相連。
[0031]該同步開槽鋪塑一體機施工操作步驟為:
[0032]1、啟動液壓系統(tǒng)，液壓油經(jīng)油缸及活塞推動液壓臂13，使螺旋鉆桿9位于施工放線位置并垂直于場地地面，開始施工第一個開槽導孔。
[0033]2、在施工導孔同時開啟注漿泵注漿，施工到設計標高后微調(diào)螺旋鉆桿9的仰角，使之傾斜螺旋切削砂土層。在開槽施工一定長度后，放入排渣泵抽取掉入槽內(nèi)的砂石，施工過程中控制泥漿的比重，防止塌孔，若有塌孔發(fā)生，調(diào)整螺旋鉆桿角度進行復攪。通過循環(huán)注漿以及排渣，形成連續(xù)的槽段。
[0034]3、在施工約2 - 4m長的一段槽段后開始鋪塑準備，啟動液壓系統(tǒng)，卷筒升降馬達3的主油管和回油管分別與液壓臂13油缸進出油管相連，利用液壓泵將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗懿⑦M行傳送，然后通過卷筒升降馬達3將液壓能轉(zhuǎn)返為機械能，驅(qū)動固定于桁架7的雙齒輪傳動裝置，主動齒輪帶動焊接固定于傳動齒條的鋪塑卷筒4上、下移動，完成一次鋪塑的下壓、抬升工作。
[0035]通過雙齒輪傳動裝置將卷筒壓入步驟2挖好的槽內(nèi)，到達設計標高后，將卷膜放松一段，將膜起始端固定桿插入槽孔底端固定，然后通過鋪塑電機6的轉(zhuǎn)動使土工防滲材料自動舒展鋪入槽段的泥漿中。第一卷材料設完成后，抬升單軸鋪塑卷筒4完成新膜更換，通過雙齒輪傳動裝置下壓鋪塑卷筒4，在與槽內(nèi)舊塑搭接長度不少于2.0m的地方插入膜起始端固定桿，使卷筒在槽孔底端固定，如此往復完成整個鋪設工作。如圖1a所示，牽引鋼絲2由固定在設備機座上的卷揚機和鋼絲繩與鋪塑卷筒底端柔性連接，在鋪塑卷筒壓入槽內(nèi)到設計深度后將鋼絲繩固定，為其減少行進過程中的撓曲變形。
[0036]4、在完成鋪設土工防滲膜的施工區(qū)段后，將外露的預留土工防滲膜(不少于1.0m)鋪在真空預壓區(qū)內(nèi)，然后在槽段內(nèi)灌漿、沉淀，并多次循環(huán)施工。在真空預壓區(qū)鋪設密封膜，將密封膜粘貼在預留土工防滲膜上，并踩入切槽內(nèi)一定深度。
【權利要求】
1.同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:包括行走履帶、為同步開槽鋪塑一體機提供動力的液壓系統(tǒng)、開槽機構及鋪塑機構， 所述開槽機構包括一鉆桿，及 一液壓臂，所述液壓臂一端鉸接于鉆桿另一端鉸接于液壓系統(tǒng)，所述液壓臂控制鉆桿的升降高度及俯仰角度，及 注漿系統(tǒng)，所述注漿系統(tǒng)包括設置于鉆桿頭部的注漿口、輸漿泵和連接于注漿口與注漿泵之間的輸漿管，及 排砂系統(tǒng)，所述排砂系統(tǒng)包括抽漿泵及抽砂管； 所述鋪塑結(jié)構包括鋪塑卷筒、雙齒輪傳動裝置、卷筒升降電機及鋪塑電機，所述雙齒輪傳動裝置左右對稱地設置于鋪塑卷筒兩側(cè)，鋪塑卷筒固定連接于一定位架且鋪塑卷筒裝設有土工防滲膜卷，定位架的兩端分別固定連接于兩側(cè)齒輪傳動裝置的齒條，所述卷筒升降電機驅(qū)動左右兩側(cè)的雙齒輪傳動裝置中的主動輪相向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)使鋪塑卷筒豎直地上升或下降；所述鋪塑電機驅(qū)動鋪塑卷筒旋轉(zhuǎn)從而使土工防滲膜從鋪塑卷筒向外舒展開來。
2.根據(jù)權利要求1所述的同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:所述鋪塑驅(qū)動電機為液壓馬達，通過液壓管與所述液壓系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:所述同步開槽鋪塑一體機包括一機架，機架上設置有用于固定雙齒輪裝置的祐1架。
4.根據(jù)權利要求3所述的同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:所述抽砂管固定于一橫桿，所述橫桿固定連接于所述桁架。
5.根據(jù)權利要求1所述的同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:所述鉆桿為螺旋形的旋挖鉆桿。
6.根據(jù)權利要求1所述的同步開槽鋪塑一體機，其特征在于:所述鋪塑卷筒為中空圓筒，土工防滲膜卷繞收納于圓筒內(nèi)腔，圓筒筒壁開設有供土工防滲膜從圓筒內(nèi)腔向外舒展出來的狹槽，土工防滲膜的起始端具有一膜起始端固定桿。
【文檔編號】E02D3/10GK203977482SQ201420340763
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2014年6月24日
【發(fā)明者】王永平, 陳偉東, 周琦, 陳偉, 李燕, 張保童, 周治江, 管保華 申請人:中交四航工程研究院有限公司, 中交四航巖土工程有限公司, 廣州港灣工程質(zhì)量檢測有限公司, 廣州四航材料科技有限公司